ТОП 10:

ПОСТРОЕНИЯ КОРПОРАТИВНЫХ СИСТЕМ СВЯЗИ



С МОБИЛЬНЫМИ БАЗОВЫМИ СТАНЦИЯМИ

Специальность 05.12.04

Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения

 

 

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата технических наук

 

Научный руководитель - доктор технических наук Хазан Виталий Львович

 

 

Омск – 2011

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ ГЛАВА 1. ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ РЕАЛИЗАЦИИ МАКСИМАЛЬНОЙ ДАЛЬНОСТИ СВЯЗИ ПРИ РАБОТЕ ПОВЕРХ-НОСТНОЙ ВОЛНОЙ В ДИАПАЗОНЕ СРЕДНИХ РАДИОВОЛН 1.1 Анализ путей увеличения размеров зоны обслуживания современных мобильных систем связи 1.2 Расчет напряженности поля сигнала в точке приема 1.3 Методика расчета максимальной дальности связи (радиуса зоны покрытия) поверхностной волной 1.4 Оценка максимальных размеров зоны обслуживания транкинговой системы связи СВ-КВ диапазонов частот 1.5. Мешающее влияние ионосферной радиоволны при работе системы связи поверхностной волной ГЛАВА 2. ПЕРЕДАЧА РЕЧИ В СВ РАДИОКАНАЛАХ С ВРЕМЕННЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ КАНАЛОВ ПРИЕМА И ПЕРЕДАЧИ 2.1 Анализ вариантов реализации дуплексной связи 2.2 Анализ возможности реализации режима дуплексной радиотелефонной связи с временным разделением каналов приема и передачи в СВ радиоканале 2.3 Способ дуплексной телефонной связи 2.4 Особенности применения способа дуплексной связи в транкинговой системе связи СВ диапазона ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБА ДУПЛЕКСНОЙ РАДИО-СВЯЗИ МЕТОДОМ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ 3.1 Методы моделирования каналов связи 3.2 Математическая модель процесса передачи через канал сжатого речевого сигнала системы дуплексной радиосвязи 3.3 Исследование адекватности модели канала связи 3.4 Методика имитационного моделирования систем передачи информации 3.5 Методика и результаты имитационного моделирования системы радиотелефонной связи СВ диапазона с временным разделением каналов приема и передачи 3.51 Описание модели системы дуплексной телефонной связи 3.5.2 Результаты моделирования системы дуплексной телефонной связи ГЛАВА 4. ФИЗИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИСПОЛЬЗОВА-НИЕ СИМПЛЕКСНЫХ И ДУПЛЕКСНЫХ СВ РАДИОКАНАЛОВ ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ КОРПОРАТИВНЫХ СИСТЕМ СВЯЗИ С МОБИЛЬНЫМИ БАЗОВЫМИ СТАНЦИЯМИ 4.1 Результаты физического моделирования СВ радиоканалов для построения мобильных систем связи поверхностной волны 4.1.1 Трассовые испытания макета системы связи поверхностной волны, укомплектованной штыревыми мобильными антеннами, обеспечивающими работу на стоянке транспортного средства 4.1.2 Трассовые испытания малогабаритных вибраторных антенн СВ диапазона в 2010 -2011 гг. 4.2 Использование симплексных СВ радиоканалов для построения систем связи с мобильной базовой станцией (с увеличенной зоной обслуживания) 4.3 Применение дуплексных СВ радиоканалов для построения система радиосвязи «точка-точка» 4.4 Требования к приемопередатчику СВ-КВ диапазонов, обеспечивающему работу в режиме дуплексной связи с временным разделением каналов приема и передачи 4.5 Применение способа дуплексной связи в транкинговой системе связи СВ диапазона ЗАКЛЮЧЕНИЕ ЛИТЕРАТУРА ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

Важным фактором экономического развития малонаселенных территорий Крайнего Севера, к которым относится значительная часть территории Российской Федерации, является решение задач развития телеком-муникационной инфраструктуры. Актуальность данных работ подчёркнута в Федеральном законе № 78-ФЗ "Об основах государственного регулирования социально-экономического развития Севера Российской Федерации".

Как известно, на территориях с достаточно высокой плотностью населения целесообразно использование систем сотовой и транкинговой связи ультракоротковолнового (УКВ) диапазона. Для регионов с низкой плотностью населения развёртывание данных систем экономически не выгодно в силу длительных сроков окупаемости. Радиоканалы того же УКВ диапазона частот эксплуатируют спутниковые системы связи, позволяющие решать задачи практически глобального территориального покрытия. Но и эти системы достаточно дороги, прежде всего, в силу отсутствия возможности покрытия Северных территорий с геостационарных орбит и необходимости использования относительно большого числа пролётных спутников.

В силу указанных обстоятельств, представляется целесообразным рассмотрение возможностей радиоканалов других диапазонов частот, которые могли бы применяться в транкинговой связи и позволяли в силу физических особенностей их распространения поверхностной волной обеспечить существенно бóльшую площадь зоны обслуживания. В качестве таких радиоканалов были исследованы каналы средневолнового (СВ) диапазона.

В основу работы положены результаты исследований, полученные Л.М. Финком [83], Д.Д. Кловским [41, 42], Е.Л. Файнбергом [81], К. Феером [80], .Д.. Д. Прокисом [66], О.В. Головиным [21], В.Ф. Комаровичем [46], В.А. Ивановым [36], Е.А. Хмельницким [86], В.Л. Хазаном [89], М.П. Долухановым [26], В.Д. Челышевым [68], У.К. Джейксом [25], В.С. Семенихиным [75], И.М. Пышкиным [67, 75], Ю.А. Громаковым [23], М.М. Маковеевой и Ю.С. Шинаковым [56], В.П. Ипатовым [38] и др. отечественными и зарубежными учеными.

Малая канальная ёмкость, повышенный уровень шумов и помех, а при ионосферном распространении дополнительно - замирания и многолучевость являются факторами, сдерживающими применение СВ радиоканалов в системах транкинговой связи. Передача сообщений с использованием СВ радиоканалов, в техническом плане достаточно хорошо решается для организации радиосвязи между стационарно расположенными радиоузлами и в меньшей степени для мобильных узлов радиосвязи. Организация связи во время движения, неизбежно наталкивается на проблемы, связанные с ограничениями мощности передатчиков подвижных объектов и габаритов передающих (обычно проволочных) антенн, которые должны быть расположены непосредственно на подвижном объекте, а также низкой эффективности для данного диапазона частот такого рода антенн. Не решенными до сих пор также являются проблемы реализации дуплексной передачи речи для указанных диапазонов. Недостаточно совершенными нужно признать и методики расчёта зон обслуживания таких систем. Исходя из этого и были сформулированы цели и задачи, решаемые в настоящей работе.

Цель диссертационной работы

Исследование методов построения СВ радиоканалов для транкинговых систем с мобильной базовой станцией, обеспечивающих увеличенную зону обслуживания.

Для достижения указанной цели были поставлены и решены следующие задачи:

1. Теоретическое исследование зависимости размеров зоны обслуживания транкинговой системы связи (ТСС) от основных влияющих факторов при использовании СВ радиоканалов передачи информации.

2. Экспериментальные исследования обеспечиваемой СВ радиоканалом дальности связи при использовании мобильных антенн.

3. Исследование вариантов технической реализации дуплексных средневолновых радиоканалов связи для ТСС с мобильной базовой станцией.

4. Разработка специализированных методов имитационного моделирования дуплексного режима работы транкинговой систем связи СВ диапазона и исследование с их помощью характеристик канала связи, работающего в таком режиме.

Методы исследования

В диссертационной работе приведены результаты исследований, полученные с использованием методов статистической радиотехники, теории потенциальной помехоустойчивости, теории распространения радиоволн, математической статистики, имитационного моделирования.

Математическое моделирование и вычислительные эксперименты проведены с использованием оригинальных программ, разработанных непосредственно автором и под его руководством, и пакетов программ МАТLАВ, PropWiz 1.7, ASAPS 5, MMANA.

Приведенные в работе результаты экспериментальных исследований дальности связи поверхностной волной получены при участии автора при трассовых испытаниях малогабаритных антенн СВ и КВ диапазонов.

Научная новизнадиссертационной работы:

1. Получены новые результаты теоретических и экспериментальных исследований дальности связи, обеспечиваемой поверхностной волной в СВ радиоканале с рядом мобильных и портативных антенн, подтвердившие возможность существенного увеличения дальности связи мобильных абонентов с мобильной базовой станцией и мобильных абонентов друг с другом, в диапазоне частот 1,5 ÷ 3,0 МГц при использовании малогабаритных вибраторных антенн.

2. Разработан способ дуплексной телефонной связи, использующий уплотнение канала связи во времени, обеспечивающий прием и передачу информации на одной рабочей частоте в трансиверном режиме работы радиостанции.

3. Разработаны метод временного сжатия телефонного сигнала и система дуплексной связи с временным разделением каналов приема и передачи, использующая указанный метод.

4. Разработана имитационная модель дуплексного канала связи с временным уплотнением и с её помощью получены результаты исследования характеристик дуплексного режима работы ТСС ГКМ диапазона.

5. Разработаны основные научно-технические положения, обеспечивающие построение транкинговой системы связи с мобильной базовой с увеличенной зоной обслуживания на основе применения СВ радиоканалов.

Научная новизна работы подтверждена патентами [3, 51, 52, 102, 104].




Последнее изменение этой страницы: 2017-02-17; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su не принадлежат авторские права, размещенных материалов. Все права принадлежать их авторам.Обратная связь - 54.167.83.233